微波散射计论文-张路

微波散射计论文-张路

导读:本文包含了微波散射计论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:微波散射计,热带气旋,风圈半径,Holland风场模型

微波散射计论文文献综述

张路[1](2019)在《基于微波散射计海面风场资料的热带气旋强风圈提取方法与优化》一文中研究指出台风(热带气旋)是全球发生频率最高、危害最严重的灾害之一。中国位于西北太平洋沿岸,东南部拥有绵长的海岸线,是世界上少数几个遭受台风影响最严重的国家之一,每年因台风袭击造成上百亿人民币的损失。其中,强风圈是指示台风大风区范围的关键参数。它以台风中心为圆点,不同等级的平均风速对应的平均半径即该等级风速的风圈半径,风圈半径能够直观的反映台风的影响范围。本文提出了一种基于微波散射计海面风场资料的热带气旋强风圈提取方法。以国产海洋卫星(HY-2A)微波散射计风场产品为主,首先生成海面风场图,然后基于风场图提取台风中心经纬度、台风近中心最大风速、台风最大风速半径等主要台风结构信息参数。并将上述参数分别代入Willoughby与Vickery两种台风形状系数模型以获取对应的台风形状系数,并结合Holland风场模型,拟合台风风速剖面曲线,提取台风风圈半径信息。最后,利用该方法对台风“珊瑚”、“菲特”、“灿鸿”的34 kt与50 kt风圈半径进行提取,结果表明:以Willoughby模型为基础,计算得到的台风形状系数对应的Holland风圈半径更为准确,34 kt风圈半径平均RMSE为25.38 km,MAE为19.83 km;50 kt风圈半径平均RMSE为20.52 km,MAE为18.33 km。由于Willoughby与Vickery两种模型及其他主要的台风形状系数模型都不是专门针对西北太平洋热带气旋构建,因此直接用于拟合西北太平洋热带气旋的台风形状系数过程中会存在一定的误差。本文针对西北太平洋地区,以JTWC最佳路径数据集中的参数为基础,进行了台风形状系数拟合实验,提出4个拟合度较高的优化模型,并将其与Willoughby模型进行对比。通过选取2012年至2017年间共16个台风为例,验证优化模型的反演精度,结果表明:本文提出的优化模型计算得到的风圈半径比Willoughby模型精度更高,即对应的台风形状系数精度更高。其中,最优模型的34 kt风圈半径总平均RMSE为29.62 km,总平均MAE为25.90 km;50 kt风圈半径总平均RMSE为19.20 km,总平均MAE为18.29 km。本研究为提取西北太平洋地区的台风风圈提供了新思路。(本文来源于《杭州师范大学》期刊2019-03-01)

倪思洁,李橙媛[2](2019)在《中法海洋卫星获得首批海洋动力环境数据——访中法海洋卫星微波散射计研制团队》一文中研究指出2018年12月初,在轨运行一个多月的中法海洋卫星获得首批海洋动力环境数据。该卫星是中法合作的第一颗卫星,从酝酿到诞生历时13年。2005年中法两国签署了天文和海洋领域合作的行政协议,2009年中法海洋卫星项目正式立项。中国科学院微波遥感技术重点实验室承担中法海洋卫星中方唯一载荷——微波散射计的研制工作。20世纪70年代开始,姜景山院士带领研究队伍,(本文来源于《空间科学学报》期刊2019年01期)

杨晟[3](2018)在《星载全极化微波散射计系统仿真与风场反演分析》一文中研究指出海面风场是作用在海表面的重要动力参数,而微波散射计是目前主要的能够在较短时间内获取大面积,高精度,高分辨率全球海洋表面风场数据的星载传感器。现有业务化运行星载微波散射计均采用同极化方式,通过对海面同极化后向散射系数(,)的观测来反演海面风矢量,其缺点是在进行风场反演时可能产生风向模糊解。全极化微波散射计在同极化散射计的基础上,增加对海面交叉极化后向散射系数的测量,并计算同极化、交叉极化后向散射系数的相关量——相关散射系数(,)来降低模糊解出现的概率,从而较大地提升海面风场反演精度。全极化散射计已成为未来散射计的重要发展方向,全极化微波散射计仿真则是载荷研制前重要的研究和论证手段。本论文首先分析了现有同极化微波散射计在风场测量方面的缺陷,探讨了星载微波散射计基本原理及相关数学模型,根据星载微波散射计测量原理,选择辐射测量精度作为散射计系统仿真模型测量精度的度量,研究了全极化微波散射计系统仿真流程。在仿真流程中重点开展了相关散射系数的模拟算法研究,并探讨了全极化微波散射计系统所用的风场反演方法。在上述研究工作的基础上,开展了针对我国新一代HY-2全极化散射计的系统仿真与风场反演分析研究。建立了星载全极化微波散射计系统仿真模型,即在HY2-SCAT散射计原有机制之上,增加对交叉极化散射系数的测量,并利用HY2-SCAT散射计几何观测参数,在不同的仪器测量精度、噪声水平条件下,对比分析同极化和全极化微波散射计系统仿真反演的海面风场结果,评估全极化微波散射计系统反演海面风场的能力。仿真结果表明:全极化微波散射计相比同极化微波散射计具有更好的海表面风场反演性能,表现在中低风速下海面风场的测量精度得到明显提升,而测量精度的提升又主要体现在海面风向反演结果上。相比同极化仿真结果,全极化风向反演结果能够提升10°以上,而对风速反演精度的提高并不明显。(本文来源于《国家海洋环境预报中心》期刊2018-06-12)

兰友国,郎姝燕,林明森,邹巨洪[4](2018)在《海洋二号卫星A星微波散射计在台风遥感监测中的应用》一文中研究指出海洋二号卫星A星(HY-2A)搭载的微波散射计具有全天时、全天候的全球海面风场观测能力,每天可以观测全球90%的区域,捕捉到全球海域几乎所有的海洋气旋,是目前在轨运行的唯一具有该能力的海洋微波有效载荷。同时,微波散射计还可以确定台风强度、位置、方向和结构,为台风灾害的预警和预防提供有力的数据支撑。(本文来源于《卫星应用》期刊2018年05期)

[5](2018)在《HY-2A卫星微波散射计观测的全球海面风场》一文中研究指出2011年8月发射的HY-2A卫星上搭载了我国第一台星载微波散射计,它能够实现全天候、全天时、宽刈幅全球海面风场的观测。如图所示,HY-2A卫星微波散射计观测得到的2011年10月11日全天全球海域14条轨道的海面风场数据,数据空间分辨率为25km×25km,黑色箭头表示风向,不同颜色表示风速大小。当日全球海面风速主要集中在2~20m/s的范围内,在西北太平洋和南大洋西风带存在高风速区域。(本文来源于《卫星应用》期刊2018年05期)

杨晟,邹巨洪,林明森[6](2018)在《星载全极化微波散射计仿真与海面风场反演研究》一文中研究指出通过建立全极化微波散射计系统仿真模型,探索全极化微波散射计的风场反演方法;通过对比不同仪器测量精度下全极化和同极化微波散射计风场反演结果,分析评价全极化微波散射计系统反演海面风场的性能.全极化微波散射计通过增加测量信息来减少模糊解出现的概率,进一步提升风场反演精度.结果表明全极化微波散射计相比同极化微波散射计具有更好的风场反演性能,对于风向结果的改善较为明显:在仿真实验中,全极化仿真反演的风速误差结果优于同极化10°以上,证明了全极化微波散射计能够提升风场反演性能.该仿真结果对我国后续海洋卫星的研发具有一定的借鉴作用.(本文来源于《应用海洋学学报》期刊2018年02期)

吴祎越[7](2018)在《微波散射计和红外扫描辐射仪数据融合的热带气旋海面风场反演及初步应用研究》一文中研究指出台风是指西北太平洋地区中心持续风速每秒32.7米或以上的热带气旋,是具有强大破坏力的天气系统,通常给沿海地区带来严重的人员伤亡和经济损失。我国位于西北太平洋沿岸,海岸线辽阔,是世界上受台风影响最大的国家之一。可靠的洋面风场预报对航行和海上作业等极为重要,热带气旋海面风场的获取对海洋灾害预警的意义更大。利用遥感卫星数据监测海面已成为一种重要的技术手段,海洋二号卫星搭载的微波散射计能够获取到距海面10米处的风场,但其时间分辨率低,不满足对某一特定海域海面风场连续监测的需要;光学气象卫星风云二号搭载的红外扫描辐射仪数据时间分辨率高,但是反演的为高空云顶风场,具有一定局限性。本研究基于海洋二号微波散射计数据和风云二号红外扫描辐射仪数据,开展了多源数据融合的台风海面风场反演方法研究。首先,通过将从两种卫星获取风场数据进行预处理,得到海面风速数据与云顶亮温数据。然后,对风速数据和亮温数据进行相关性分析,通过回归拟合实验,证明两者具有良好的正相关性,满足拟合需要。然后,通过比较多种单因子回归模型,选取相关系数最高的线性回归模型建立台风海面风场反演模型。最后,从反演得到的时间分辨率海面风场中提取台风海面大风区和风圈半径,并初步应用于台风“天兔”、“菲特”、“百合”等的监测。实验结果表明:反演模型能够反演出时间分辨率较高的海面风场,且能提取出台风海面大风区和风圈半径等信息,风速反演误差约为2m/s。本研究建立的海面风场反演模型有效弥补了微波散射计产品的时间分辨率,并且提出连续海面风场的大风区和风圈半径信息提取方法,成功提取出对应时刻的大风区和风圈半径,为相关部门开展防台减灾工作提供辅助决策依据。(本文来源于《杭州师范大学》期刊2018-05-01)

邹巨洪,林明森,张毅,穆博,郭茂华[8](2017)在《海洋二号卫星微波散射计面元匹配》一文中研究指出面元匹配是散射计海面风场反演的重要预处理步骤。为保障海洋二号卫星散射计(HSCAT)业务化海面风场反演,提出了一种可业务化运行的HSCAT面元匹配算法。HSCAT面元匹配算法包括地面网格划分和后向散射系数观测结果重采样两个关键部分。为简化计算,HSCAT采用以星下点轨迹为中心,以顺轨向及交轨向为坐标轴,分辨率为25 km×25 km的网格划分方式。重采样利用卫星星下点经纬度数据,对每个后向散射系数观测结果,以后向散射系数与各星下点球面距离的最小值为依据进行交轨向重采样,并以取得距离最小值所对应的星下点与该轨数据星下点起始位置的距离为依据进行顺轨向重采样,实现对后向散射系数观测结果的面元匹配。实验和对比结果表明,提出的面元匹配算法可对后向散射系数进行有效的重采样,风矢量面元的位置分布均匀,每个风矢量面元均有足够数量的独立观测后向散射系数,可在全球范围内满足高质量海面风场反演的要求。(本文来源于《遥感学报》期刊2017年06期)

陈坤堂,董晓龙,徐星欧,郎姝燕[9](2017)在《微波散射计反演海面风场的神经网络方法研究》一文中研究指出研究利用神经网络方法处理微波散射计数据,反演海面风场。重点研究海洋二号(HY-2)卫星微波散射计数据反演,特别是中高风速条件下的风场反演。其中风速的反演基于后向传播(Back Propagation,BP)神经网络;多解风向的反演基于混合密度(Mixture Density Network,MDN)神经网络,求解过程中的核函数采用高斯分布;网络训练的目标风场采用欧洲中期天气预报中心(European Centre for Medium-range Weather Foresting,ECMWF)模式风场。通过与ECMWF风场的比较,利用神经网络方法反演的风场可以满足HY-2微波散射计风场反演的精度要求。同时通过与国家卫星海洋应用中心发布的HY-2微波散射计L2B级风场产品相比较,表明该方法反演的风场更接近ECMWF模式风场。(本文来源于《遥感技术与应用》期刊2017年04期)

刘丽玲[10](2017)在《星载扫描微波散射计方位向高分辨率处理方法研究》一文中研究指出微波散射计具有观测刈幅宽、全球覆盖周期短、测量精度高等优点,正逐渐成为陆地定量遥感的最佳选择。由于散射计最初主要针对空间分辨率要求不高的海面风场测量,因此对于空间分辨率要求较高的陆地参数观测存在一定的局限性。针对这一问题,论文开展了基于高密度采样的散射计高分辨率处理方法的研究。虽然前人已经对星载微波散射计高分辨率处理开展了初步的研究,但尚缺少系统、完整性的研究工作,特别是针对散射计分辨率提高以及辐射精度保持的相关研究还很少。因此,论文采用由理论建模、模型求解,以及解的定量评价层层递进的研究路线开展了星载扫描微波散射计方位向高分辨率处理方法的系统研究,具体内容如下:首先,以微波散射计后向散射模型为基础,参考孔径函数采样与重建理论,建立基于高密度采样的散射计后向散射系数(σ~0)重建模型。在此基础上,综合考虑散射计实际处理过程,提出基于条带σ~0测量的方位向一维高分辨率处理模型。该模型将重建模型的二维问题简化为一维问题,一方面提高了运算效率,另一方面为散射计高分辨率处理算法的研究奠定了基础。其次,对高分辨率处理算法进行了研究,指出散射计方位向高分辨率处理的本质是消除空间响应函数对地面σ~0的加权作用,属于反卷积高分辨率重建问题。重点分析线性逆问题求解的病态性,并引入规整化方法来缓解该病态性,同时在该方法框架下,提出一种改进的适应性规整化算法。另外,搭建了DPS散射计0s高分辨率重建仿真模型,对比分析多种算法性能,结果显示改进的适应性规整化算法具有同L1算法相似的分辨率提高特性,且重建准确度明显优于L1算法。再次,对已有的散射计图像重建算法(AART、MART和SIR)开展定量分析,提出利用局部脉冲响应函数和归一化标准偏差计算分辨率和重建精度的定量评价方法。借此讨论了多个参数(测量误差Kp、SRF波束宽度、SRF函数类型以及地面σ~0)对散射计图像重建算法空间分辨率和重建精度的影响规律,得到了散射计图像重建算法的分辨率与重建精度折中关系曲线。研究结果表明:叁种散射计图像重建算法均不能实现DPS散射计2~5 km的重建分辨率要求;AART算法勉强可实现5 km的分辨率,但重建精度过低;SIR算法具有较高的重建精度,但所能达到的最优分辨率远低于5 km。最后,开展规整化反卷积高分辨率处理算法的分辨率和σ~0重建误差特性定量研究。基于散射计测量特点,通过引入与算法重建分辨率相同的系统无噪测量结果作为重建σ~0的真值,提出一种新的σ~0重建准确度与精度评价模型。通过分析规整化反卷积算法的空间分辨率与重建误差的定量关系,得到了算法空间分辨率分别与σ~0重建准确度/精度的定量关系。研究结果表明:在同时满足σ~0重建分辨率2~5 km及重建精度优于0.5 d B的条件下,Tikhonov规整化反卷积高分辨率重建算法在测量误差Kp=7%,Kp=10%和Kp=12%时所能获得的最佳分辨率分别为3 km、4 km和5 km。通过以上研究,对散射计高分辨率处理模型的建立、处理算法的对比分析、算法分辨率和处理精度的定量评价等进行了深入、系统的研究,建立了一套完整的散射计方位向高分辨率处理研究体系,推进了现有星载微波散射计高分辨率处理技术的发展,且为DPS散射计系统参数设计和数据处理提供了理论支撑。(本文来源于《中国科学院大学(中国科学院国家空间科学中心)》期刊2017-06-01)

微波散射计论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

2018年12月初,在轨运行一个多月的中法海洋卫星获得首批海洋动力环境数据。该卫星是中法合作的第一颗卫星,从酝酿到诞生历时13年。2005年中法两国签署了天文和海洋领域合作的行政协议,2009年中法海洋卫星项目正式立项。中国科学院微波遥感技术重点实验室承担中法海洋卫星中方唯一载荷——微波散射计的研制工作。20世纪70年代开始,姜景山院士带领研究队伍,

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

微波散射计论文参考文献

[1].张路.基于微波散射计海面风场资料的热带气旋强风圈提取方法与优化[D].杭州师范大学.2019

[2].倪思洁,李橙媛.中法海洋卫星获得首批海洋动力环境数据——访中法海洋卫星微波散射计研制团队[J].空间科学学报.2019

[3].杨晟.星载全极化微波散射计系统仿真与风场反演分析[D].国家海洋环境预报中心.2018

[4].兰友国,郎姝燕,林明森,邹巨洪.海洋二号卫星A星微波散射计在台风遥感监测中的应用[J].卫星应用.2018

[5]..HY-2A卫星微波散射计观测的全球海面风场[J].卫星应用.2018

[6].杨晟,邹巨洪,林明森.星载全极化微波散射计仿真与海面风场反演研究[J].应用海洋学学报.2018

[7].吴祎越.微波散射计和红外扫描辐射仪数据融合的热带气旋海面风场反演及初步应用研究[D].杭州师范大学.2018

[8].邹巨洪,林明森,张毅,穆博,郭茂华.海洋二号卫星微波散射计面元匹配[J].遥感学报.2017

[9].陈坤堂,董晓龙,徐星欧,郎姝燕.微波散射计反演海面风场的神经网络方法研究[J].遥感技术与应用.2017

[10].刘丽玲.星载扫描微波散射计方位向高分辨率处理方法研究[D].中国科学院大学(中国科学院国家空间科学中心).2017

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